準(zhǔn)劃分多核實(shí)時調(diào)度策略的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著多核架構(gòu)成為處理器發(fā)展的主要方向，多核系統(tǒng)上的實(shí)時調(diào)度問題已經(jīng)成為了學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的熱點(diǎn)研究問題。在固定優(yōu)先級調(diào)度中，目前已知的全局和局部固定優(yōu)先級調(diào)度的最大利用率上限是50％，人們迫切地需要一種具有較高利用率上限以及較少搶占次數(shù)的多核調(diào)度算法。準(zhǔn)劃分調(diào)度算法將大部分任務(wù)固定分配到特定的處理器上，以降低運(yùn)行時開銷，同時為了改善可調(diào)度性，一小部分任務(wù)被切割為可以運(yùn)行在多個處理器上的多個子任務(wù)。和局部策略相比，這類準(zhǔn)劃分調(diào)度算法對可調(diào)度

2、性提供了重要的改善，而比較全局策略，它又具有較少的搶占和遷移。
　　軟實(shí)時系統(tǒng)允許任務(wù)的某些作業(yè)錯過截止期。在錯過截止期的情況下，如果能夠確知任務(wù)的執(zhí)行時間延遲具有一個可計(jì)算的上限，那么處理器資源就會得到正確的分配，這對于軟實(shí)時系統(tǒng)具有重要意義。但是目前基于該類調(diào)度算法的延遲上限的研究尚不充分，本文研究了基于固定優(yōu)先級調(diào)度的準(zhǔn)劃分調(diào)度算法的延遲上限問題，并以速率單調(diào)算法(Rate Monotonic，RM)為例，給出了準(zhǔn)劃分調(diào)度算

3、法的延遲上限的計(jì)算方法。
　　在允許搶占和核間遷移的情況下，準(zhǔn)劃分調(diào)度算法極大地改善了多核調(diào)度的CPU利用率。但是目前該算法在實(shí)際操作系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)工作還很欠缺，本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個支持準(zhǔn)劃分調(diào)度策略的多核實(shí)時調(diào)度器。本文首先分析了實(shí)現(xiàn)該調(diào)度器的關(guān)鍵技術(shù)，包括任務(wù)切割、任務(wù)遷移等。在此基礎(chǔ)上，給出了基于Linux2.6.20內(nèi)核的準(zhǔn)劃分調(diào)度器的具體實(shí)現(xiàn)。同時，本文設(shè)計(jì)了一個用戶函數(shù)庫，允許將不同的準(zhǔn)劃分調(diào)度算法擴(kuò)展到本系統(tǒng)中。通過大量